CN107188550A - 一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm‑5mm的亚白刚玉30～60份、1mm‑3mm电熔白刚玉颗粒10～25份、200目电熔白刚玉细粉共20～50份、200目镁铝尖晶石细粉2～8份、1mm‑3mm电熔镁砂颗粒1～2份、200目电熔镁砂细粉1～2份，α‑Al2O3微粉1～5份、陶瓷纤维0.5～5份、氧化钛1～1.5份、化工氧化镁1～5份、卤水3～6份。本发明引入活性与惰性的Al2O3和MgO，有效适时控制其在使用过程中的平衡与未平衡的原位反应，使Al2O3‑MgO系钢包包底浇注料的抗渗透、耐侵蚀性能与抗剥落性能同时得到提高。

Description

一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其生产方法。
背景技术
钢包底部是钢包损毁最严重的部位之一。近年来，国内外许多钢厂为实现钢包使用寿命的稳定化，钢包施工的省力化和降低耐火材料消耗，在钢包包底使用了刚玉-尖晶石浇注料。鉴于包底的损毁主要是结构剥落，针对精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料。我公司提出研发一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其生产方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其生产方法，严格控制Al2O3、MgO反应物加入形式、粒度和含量，采取同时引入活性与惰性的Al2O3和MgO，有效控制其平衡与未平衡的原位反应，使Al2O3-MgO系包底浇注料的抗渗透、耐侵蚀性能与抗剥落性能同时得到提高，最终实现提高使用寿命之目的。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm-5mm的亚白刚玉30～60份、1mm-3mm电熔白刚玉颗粒10～25份、200目电熔白刚玉细粉共20～50份、200目镁铝尖晶石细粉2～8份、1mm-3mm电熔镁砂颗粒1～2份、200目电熔镁砂细粉1～2份，α-Al2O3微粉1～5份、陶瓷纤维0.5～5份、氧化钛1～1.5份、化工氧化镁1～5份、卤水3～6份。
所述陶瓷纤维中主要成份包括氧化铝、氧化锆和氧化镧，三者的重量比为氧化铝：氧化锆：氧化镧＝10～15：3～5：1～2。
所述电熔白刚玉中Al2O3的重量百分比含量≥98.5％的，镁铝尖晶石中Al2O3的重量百分比含量≥76％的，电熔镁砂中MgO的重量百分比含量≥97.0％，α-Al2O3微粉中Al2O3的重量百分比含量≥99.0％。
所述化工氧化镁的粒度为3-5μm，所述α-Al2O3微粉的粒度为1-3μm。
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料的生产方法，包括如下步骤：
1)原料粉碎筛分细磨：将亚白刚玉在破碎机中破碎，制成3mm-5mm原料；将电熔白刚玉在破碎机中破碎，分别制成1mm-3mm和200目原料；将镁铝尖晶石在破碎机中破碎，制成200目原料；将电熔镁砂在破碎机中破碎，分别制成1mm-3mm和200目原料；
2)配比：按上述重量份数称取原料；
3)先将200电熔白刚玉细粉、200目的电熔镁砂细粉、200目的镁铝尖晶石细粉、α-Al2O3微粉、陶瓷纤维、氧化钛、化工氧化镁预混均匀；
4)混练：先将卤水与1mm-3mm的电熔白刚玉颗粒预混，采用行星式混砂机，再分别加入3mm-5mm的亚白刚玉颗粒和1mm-3mm电熔镁砂颗粒混合18-20min后，加入上述步骤3)中得到的预混细粉，净混时间不低于12min，然后出料；
5)将混炼好的成品料装入袋中，置于干燥处密封保存。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其生产方法，引入活性与惰性的Al2O3和MgO，有效适时控制其在使用过程中的平衡与未平衡的原位反应，使Al2O3-MgO系钢包包底浇注料的抗渗透、耐侵蚀性能与抗剥落性能同时得到提高。
另外在骨料中添加带有稀土氧化物的陶瓷纤维和氧化钛，使浇注料的高温热稳定性能及耐腐蚀性得到进一步的提高。
本发明的化学组成和物理性能能够有效实现提高钢包使用寿命、降低钢材成本和洁净钢水的目的。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm-5mm的亚白刚玉30～60份、1mm-3mm电熔白刚玉颗粒10～25份、200目电熔白刚玉细粉共20～50份、200目镁铝尖晶石细粉2～8份、1mm-3mm电熔镁砂颗粒1～2份、200目电熔镁砂细粉1～2份，α-Al2O3微粉1～5份、陶瓷纤维0.5～5份、氧化钛1～1.5份、化工氧化镁1～5份、卤水3～6份。
所述陶瓷纤维中主要成份包括氧化铝、氧化锆和氧化镧，三者的重量比为氧化铝：氧化锆：氧化镧＝10～15：3～5：1～2。
所述电熔白刚玉中Al2O3的重量百分比含量≥98.5％的，镁铝尖晶石中Al2O3的重量百分比含量≥76％的，电熔镁砂中MgO的重量百分比含量≥97.0％，α-Al2O3微粉中Al2O3的重量百分比含量≥99.0％。
所述化工氧化镁的粒度为3-5μm，所述α-Al2O3微粉的粒度为1-3μm。
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料的生产方法，包括如下步骤：
1)原料粉碎筛分细磨：将亚白刚玉在破碎机中破碎，制成3mm-5mm原料；将电熔白刚玉在破碎机中破碎，分别制成1mm-3mm和200目原料；将镁铝尖晶石在破碎机中破碎，制成200目原料；将电熔镁砂在破碎机中破碎，分别制成1mm-3mm和200目原料。
2)配比：按上述重量份数称取原料。
3)先将200电熔白刚玉细粉、200目的电熔镁砂细粉、200目的镁铝尖晶石细粉、α-Al2O3微粉、陶瓷纤维、氧化钛、化工氧化镁预混均匀。
4)混练：先将卤水与1mm-3mm的电熔白刚玉颗粒预混，采用行星式混砂机，再分别加入3mm-5mm的亚白刚玉颗粒和1mm-3mm电熔镁砂颗粒混合18-20min后，加入上述步骤3)中得到的预混细粉，净混时间不低于12min，然后出料。
5)将混炼好的成品料装入袋中，置于干燥处密封保存。
6)产品检测：对生产的大面修补料的灼减及SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO含量进行检测。
7)验收及包装：验收及包装按国家标准执行。
本发明采取同时引入活性与惰性的Al2O3和MgO，有效控制其平衡与未平衡的原位反应，使Al2O3-MgO系包底浇注料的抗渗透、耐侵蚀性能与抗剥落性能同时得到提高，最终实现提高使用寿命之目的。其中活性与惰性的Al2O3分别是轻烧的高活性双峰α-Al2O3粉和刚玉粉；活性与惰性的MgO分别是3-5μm的化工MgO和电熔镁砂；引入高活性高纯度Al2O3和MgO(轻烧的高活性双峰α-Al2O3粉、3-5μm化工MgO，以及卤水)，使其在混练时即均匀附着在刚玉及方镁石表面，在使用过程中能迅速完成下列平衡反应：
Al2O3+MgO---->MgO.Al2O3
形成尖晶石结合相来有效抵抗熔渣的渗透和钢液的冲刷。
引入惰性Al2O3、MgO，使其在使用中持续进行下列不平衡反应：
Al2O3+MgO---->MgO.Al2O3
使其逐步的、缓慢的形成尖晶石，以维持“缓释”的微膨胀体积效应，自始至终保持包衬的整体性。
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料物理性能见表1：
表1
显气孔率，％ 体积密度，g/cm3 线变化率，％ 常温抗折强度，MPa
1000℃,3h 18.0 3.06 -0.02 8.2
1600℃,3h 21.7 2.95 0.1 18.5
在配料、混料、成型、使用过程中完成上述原位反应的基础，严格控制反应物的浓度和粒度是最关键的技术。
以上技术，不仅在原料选择上突破了原来国内外通常的选择范围，而且在关键结合技术上也突破了国内外的一般习惯做法，有实质性的显著进步，为所研发材料获得优越的综合性能奠定了坚实基础。
实施例1：
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm-5mm的亚白刚玉30份、1mm-3mm电熔白刚玉颗粒10份、200目电熔白刚玉细粉共20份、200目镁铝尖晶石细粉2份、1mm-3mm电熔镁砂颗粒1份、200目电熔镁砂细粉1份，α-Al2O3微粉1份、陶瓷纤维0.5份、氧化钛1份、化工氧化镁1份、卤水3份。
所述陶瓷纤维中主要成份包括氧化铝、氧化锆和氧化镧，三者的重量比为氧化铝：氧化锆：氧化镧＝10：3：1。
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料的生产方法，包括如下步骤：
1)原料粉碎筛分细磨：将亚白刚玉在破碎机中破碎，制成3mm-5mm原料；将电熔白刚玉在破碎机中破碎，分别制成1mm-3mm和200目原料；将镁铝尖晶石在破碎机中破碎，制成200目原料；将电熔镁砂在破碎机中破碎，分别制成1mm-3mm和200目原料。
2)配比：按上述重量份数称取原料。
3)先将200电熔白刚玉细粉、200目的电熔镁砂细粉、200目的镁铝尖晶石细粉、α-Al2O3微粉、陶瓷纤维、氧化钛、化工氧化镁预混均匀。
4)混练：先将卤水与1mm-3mm的电熔白刚玉颗粒预混，采用行星式混砂机，再分别加入3mm-5mm的亚白刚玉颗粒和1mm-3mm电熔镁砂颗粒混合18-20min后，加入上述步骤3)中得到的预混细粉，净混时间不低于12min，然后出料。
5)将混炼好的成品料装入袋中，置于干燥处密封保存。成型后由质检工作人员抽查，按照表1的检测性能指标，符合表1要求的产品包装入库。
实施例2
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm-5mm的亚白刚玉60份、1mm-3mm电熔白刚玉颗粒25份、200目电熔白刚玉细粉共50份、200目镁铝尖晶石细粉8份、1mm-3mm电熔镁砂颗粒2份、200目电熔镁砂细粉2份，α-Al2O3微粉5份、陶瓷纤维5份、氧化钛1.5份、化工氧化镁5份、卤水6份。
所述陶瓷纤维中主要成份包括氧化铝、氧化锆和氧化镧，三者的重量比为氧化铝：氧化锆：氧化镧＝15：5：2。
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料的生产方法同实施例1。
实施例3
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm-5mm的亚白刚玉40份、1mm-3mm电熔白刚玉颗粒15份、200目电熔白刚玉细粉共30份、200目镁铝尖晶石细粉6份、1mm-3mm电熔镁砂颗粒1.5份、200目电熔镁砂细粉1.5份，α-Al2O3微粉3份、陶瓷纤维2份、氧化钛1份、化工氧化镁2份、卤水4份。
所述陶瓷纤维中主要成份包括氧化铝、氧化锆和氧化镧，三者的重量比为氧化铝：氧化锆：氧化镧＝12：4：1。
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料的生产方法同实施例1。
实施例4
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm-5mm的亚白刚玉50份、1mm-3mm电熔白刚玉颗粒20份、200目电熔白刚玉细粉共40份、200目镁铝尖晶石细粉5份、1mm-3mm电熔镁砂颗粒1份、200目电熔镁砂细粉2份，α-Al2O3微粉3份、陶瓷纤维3份、氧化钛1份、化工氧化镁4份、卤水6份。
所述陶瓷纤维中主要成份包括氧化铝、氧化锆和氧化镧，三者的重量比为氧化铝：氧化锆：氧化镧＝8：4：1。
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料的生产方法同实施例1。
实施例5
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm-5mm的亚白刚玉50份、1mm-3mm电熔白刚玉颗粒18份、200目电熔白刚玉细粉共45份、200目镁铝尖晶石细粉7份、1mm-3mm电熔镁砂颗粒2份、200目电熔镁砂细粉2份，α-Al2O3微粉5份、陶瓷纤维3份、氧化钛1份、化工氧化镁1份、卤水6份。
所述陶瓷纤维中主要成份包括氧化铝、氧化锆和氧化镧，三者的重量比为氧化铝：氧化锆：氧化镧＝15：3：1。
一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料的生产方法同实施例1。

Claims (5)

1.一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，是由下列重量份数的原料制备而成：3mm-5mm的亚白刚玉30～60份、1mm-3mm电熔白刚玉颗粒10～25份、200目电熔白刚玉细粉共20～50份、200目镁铝尖晶石细粉2～8份、1mm-3mm电熔镁砂颗粒1～2份、200目电熔镁砂细粉1～2份，α-Al2O3微粉1～5份、陶瓷纤维0.5～5份、氧化钛1～1.5份、化工氧化镁1～5份、卤水3～6份。
2.根据权利要求1所述的一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述陶瓷纤维中主要成份包括氧化铝、氧化锆和氧化镧，三者的重量比为氧化铝：氧化锆：氧化镧＝10～15：3～5：1～2。
3.根据权利要求1所述的一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述电熔白刚玉中Al2O3的重量百分比含量≥98.5％的，镁铝尖晶石中Al2O3的重量百分比含量≥76％的，电熔镁砂中MgO的重量百分比含量≥97.0％，α-Al2O3微粉中Al2O3的重量百分比含量≥99.0％。
4.根据权利要求1所述的一种精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述化工氧化镁的粒度为3-5μm，所述α-Al2O3微粉的粒度为1-3μm。
5.一种如权利要求1所述的精炼钢包包底用镁尖晶石质浇注料的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)原料粉碎筛分细磨：将亚白刚玉在破碎机中破碎，制成3mm-5mm原料；将电熔白刚玉在破碎机中破碎，分别制成1mm-3mm和200目原料；将镁铝尖晶石在破碎机中破碎，制成200目原料；将电熔镁砂在破碎机中破碎，分别制成1mm-3mm和200目原料；
2)配比：按上述重量份数称取原料；
3)先将200电熔白刚玉细粉、200目的电熔镁砂细粉、200目的镁铝尖晶石细粉、α-Al2O3微粉、陶瓷纤维、氧化钛、化工氧化镁预混均匀；
4)混练：先将卤水与1mm-3mm的电熔白刚玉颗粒预混，采用行星式混砂机，再分别加入3mm-5mm的亚白刚玉颗粒和1mm-3mm电熔镁砂颗粒混合18-20min后，加入上述步骤3)中得到的预混细粉，净混时间不低于12min，然后出料；
5)将混炼好的成品料装入袋中，置于干燥处密封保存。
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